Ученые зафиксировали электрические разряды на деревьях во время грозы

Фото из открытых источников

Большинство людей знают о молниях и о том, какой ущерб они наносят лесам. Но они не знают о слабом электрическом свечении, называемом короной, которое, как считается, образуется на листьях деревьев во время грозы. Используя прибор, чувствительный к ультрафиолетовому излучению, исследователи из Университета штата Пенсильвания теперь непосредственно наблюдали и измеряли это электрическое явление на ликвидамбаре, сосне ладанной и других видах деревьев во время гроз в нескольких штатах США. Результаты исследования были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

С тех пор как над лесами планеты начали сгущаться грозы, молнии, ударяющие из облаков в землю, неизменно привлекали внимание: они раскалывали стволы деревьев, вызывали лесные пожары и на короткое время превращали ночь в день.

Однако сейчас ученые сосредоточились на гораздо более тонком электрическом явлении, которое образуется на кончиках листьев во время грозы.

В отличие от молнии, которая перегревает воздух до десятков тысяч градусов, короны представляют собой слабые электрические разряды, температура которых лишь немного превышает температуру окружающего воздуха.

Однако эти едва заметные искры производят огромное количество гидроксила, основного окислителя атмосферы, повреждают листья деревьев и потенциально переносят заряженные частицы к основанию грозовых облаков.

«Такое действительно происходит; мы это видели; теперь мы знаем, что это существует», — сказал метеоролог Патрик Макфарланд из Университета штата Пенсильвания. «Наконец-то получить конкретные доказательства этого… вот что, на мой взгляд, самое интересное. В лаборатории, если выключить весь свет, закрыть дверь и заблокировать окна, можно едва разглядеть короны. Они выглядят как голубоватое свечение».

В рамках своих исследований доктор Макфарланд и его коллеги разработали многокомпонентный мобильный прибор, способный измерять короны на верхушках деревьев и свойства атмосферы, которые могут влиять на их образование.

Основным компонентом был телескоп диаметром 25 см, который фокусировал ультрафиолетовое излучение на ультрафиолетовую камеру, нечувствительную к солнечному излучению и работающую в диапазоне длин волн от 255 до 273 нм.

Во время грозы в Северной Каролине учёные смогли наблюдать короны на деревьях ликвидамбара и сосны.

«Короны перепрыгивали с листвы на лист, а иногда следовали за веткой, покачивающейся на ветру», — отметили они.

Авторы сделали аналогичные наблюдения за другими видами деревьев во время четырех других гроз от Флориды до Пенсильвании.

«Наши наблюдения показывают, что корона мерцает на полосе деревьев под грозовым облаком», — заявили они. «Эти короны могут изменять качество воздуха в лесах, незаметно повреждать листья и, возможно, придавать импульс грозовым облакам».